Na indústria, a amônia, NH3, é obtida pelo processo…

(Vunesp-SP) Na indústria, a amônia, NH₃, é obtida pelo processo denominado Haber-Bosh, pela reação entre o nitrogênio e o hidrogênio na presença de um catalisador apropriado, conforme mostra a reação não balanceada:

N₂(g) + H₂(g) + (catalizador) → NH₃(g)

Considerando um rendimento de 100%, calcule:

a) a massa de amônia produzida reagindo-se 7 g de nitrogênio, N₂, com 3 g de hidrogênio, H₂.

b) nas condições descritas no item a, existe reagente em excesso? Se existir, qual a massa em excesso desse reagente?

Resolução

Equação química balanceada:

N₂(g) + 3 H₂(g) + (catalizador) → 2 NH₃(g)

Para a reação de cada mol de N₂ são necessários 3 mols de H₂. Logo:

Portanto, o H₂ é o reagente em excesso.

De acordo com a equação balanceada, são formados 2 mols de NH₃ para cada mol de N₂ que reage. Assim, temos:

b) Sim, há 3 g de H₂ enquanto são necessários apenas 1,5 g para reagir com 7 g de N₂. Portanto, há 1,5 g de H₂ em excesso.

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